Search

Een goed functionerende bodem van het bos is een van de belangrijke pijlers voor duurzaam bosbeheer. Een bosbeheerder leert dan ook al vroeg in zijn opleiding dat het zijn verantwoordelijkheid is om de mogelijkheden van de bodem voor de ontwikkeling van bos niet aan te tasten maar zo mogelijk te verbeteren. Een bosbodem kan zich daarbij onafhankelijk van het moedermateriaal op den duur ontwikkelen tot een drager van een bijzonder rijk ecosysteem. Bekend zijn de tropische regenwouden, waar het moedermateriaal extreem arm is, maar waar het bos zich op een flinterdunne laag bosbodem in ongekende dimensies en soortenrijkdom weet te handhaven en te ontwikkelen. Ook voor de gematigde streken bestaan voorbeelden van oude rijke bossen op ondergrond waar je dat in eerste instantie niet zou verwachten, zoals in het zuidoosten van Finland en in Bialowieza. Een vraag die hier centraal staat is: wat maakt nu dat die bosbodems zich zo kunnen ontwikkelen en hoe kan je daar als beheerder zo goed mogelijk op inspelen? Aan de hand van onderstaande negen vragen met antwoorden geven we u hierin meer inzicht.

Biodiversity is declining worldwide and many ecosystems have been degraded due to human actions. There have been many attempts to restore degraded ecosystems, but restoration success varies. Past human management has left important abiotic and biotic legacies and active intervention is needed to overcome these legacies. Legacy effects include altered abiotic conditions and limited availability of appropriate seeds. However, plants also have many interactions with the myriad organisms that inhabit the soil. Soil biota include e.g. bacteria, fungi, nematodes, collembolan, and mites. Restoring plant-soil interactions may be key to successful ecological restoration, because studies on natural succession in ecosystems show that both plant and soil communities develop in concert. In addition, late-successional soil communities promote the performance of late-succession plant species that are often the target species for restoration. The aims of my thesis were to 1) test whether inoculation of living soil can improve restoration of species-rich grasslands and dry heathlands, and 2) understand how plant-soil interactions affect plant composition and diversity. In a large-scale field experiment, called “Reijerscamp-experiment”, I tested the potential of soil inoculation to speed up ecosystem restoration. On a former arable field large areas of on average 0.5 ha were inoculated with a thin layer of

The food of the last remaining population of garden dormouse (Eliomys quercinus) in the Netherlands is studied by means of analysing faecal samples, collected in the summer and autumn of the year 2010. In total 139 scat samples were collected from 51 different nest boxes. The samples were visually analysed for the presence (or absence) of different animal and vegetable food items using a stereo microscope. Millipedes (Diplopoda), beetles (Coleoptera) and snails (Gastropoda) were found to be the main animal food sources. Important vegetable food remains were the fruit pulp of apples, pears and seeds. The identified seeds were the remains of blackberries (Rubus ssp.) and elderberries (Sambucus nigra). The results were skewed by someone feeding the garden dormice with apples and pears. All the other food items were collected by the garden dormice themselves. These animal and vegetable food sources were present in more than 20% of the samples. Hymnopterans (Hymenoptera), earthworms (Lumbricidae), spiders (Araneae), harvestmen (Opiliones) and wood mice (Apodemus sylvaticus) were present in 5% to 20% of the samples. Flies (Diptera), true bugs (Heteroptera), woodlice (Isopoda), pseudoscorpions(Pseudoscorpiones), butterfly larvae (caterpillars) (Lepidoaptera), songbirds (Passeriformes) and flowers were occasionally found. Invertebrates, especially millipedes, are the staple food during the entire active feeding period.In spring and early summer the garden dormouse eats relatively more vertebrates (possibly mainly the nestlings of birds and mice), gastropods, beetles and flowers, than in August-November. The first seeds of berries were identified in the beginning of August. The occurrence of seeds increased rapidly to 90% at the end of August and then decreased to 30% in September and 0% by the end of October. Garden dormice in woods seem to depend on the rich invertebrate fauna within the litter layer. Mesotrophic mull soils have a rich fauna of medium-sized to large invertebrates and these soils are disappearing from the Savelsbos as a result of traditional management practices being abandoned. Re-establishment of species-rich wood types that produce mesotrophic mull soils could be of benefit to the remnant population of garden dormouse in the Savelsbos.

Om effecten van verzuring in bossen te bestrijden worden vaak herstelmaatregelen, zoals plaggen, bekalken en mineralengiften, genomen. Deze blijken niet altijd effectief te zijn: doelsoorten van de ondergroei blijken vaak niet terug te keren. Daarom is onderzoek gestart naar mogelijke alternatieve herstelmaatregelen. Daarbij werd uitgegaan van het vermoeden dat verzuring niet alleen hogere planten maar ook het bodemleven heeft beïnvloed met mogelijke gevolgen voor de nutriëntenkringlopen. Het onderzoek biedt een aangrijpingspunt voor alternatieve maatregelen

Effectgerichte maatregelen voor vegetaties richten zich doorgaans op het herstel van abiotische factoren in de bodem, zoals nutriënten- en waterhuishouding en tegengaan van verzuring. Lang niet altijd heeft dat het gewenste effect. Het is aannemelijk dat deze milieustress ook tot verstoring van het bodemleven kan leiden. De vraag is in hoeverre een goed functionerend bodemleven van belang is voor het herstel van de vegetatie. Het onderzoek richtte zich op blauwgraslanden en heischrale graslanden, vanwege hun gevoeligheid voor milieustress.

Het verwijderen van de toplaag kan eenoplossing zijn om landbouwgrond snel te verschralen en zo de gewenste lplantensoorten een kans te geven. Met het ontgronden ten behoeve van natuurontwikkeling worden echter ook bodemorganismen verwijderd die een belangrijke rol spelen in bodemprocessen en in de sturing van de vegetatisamenstelling. Zijn er wellicht oplossingenom de vegetatie te herstellen en tegelijketijd het bodemleven te behouden? Een bijdrage vanuit RIVM, NIOO en Oak Ridge (USA)

Dit is de titel van de inaugurele rede die op 14 februari 2013 heb gehouden in de aula van Wageningen University bij de aanvaarding van het ambt als buitengewoon hoogleraar Microbiële Bodemecologie. Onlangs is de gedrukte versie verschenen. In de rede wordt ingegaan op het belang van interacties tussen bodemmicro-organismen voor het functioneren van het bodemecosysteem en met name op de natuurlijk regulerende werking die microbiële interacties kunnen hebben op ziekteverwekkers in de bodem.

De oogst van biomassa voor energie was een belangrijk onderwerp bij de najaarsbijeenkomsten van het Bosschap in november 2011. Er bleken veel zorgen te bestaan over negatieve effecten van het oogsten van biomassa op het bos. Wat is het effect op de voedingsstoffen in de bosbodem? Wat is het effect op de natuurwaarden? Dit artikel geeft toelichting.

Een goed functionerende bodem van het bos is een van de belangrijke pijlers voor duurzaam bosbeheer. Een bosbeheerder leert dan ook al vroeg in zijn opleiding dat het zijn verantwoordelijkheid is om de mogelijkheden van de bodem voor de ontwikkeling van bos niet aan te tasten maar zo mogelijk te verbeteren. Een bosbodem kan zich daarbij onafhankelijk van het moedermateriaal op den duur ontwikkelen tot een drager van een bijzonder rijk ecosysteem. Bekend zijn de tropische regenwouden, waar het moedermateriaal extreem arm is, maar waar het bos zich op een flinterdunne laag bosbodem in ongekende dimensies en soortenrijkdom weet te handhaven en te ontwikkelen. Ook voor de gematigde streken bestaan voorbeelden van oude rijke bossen op ondergrond waar je dat in eerste instantie niet zou verwachten, zoals in het zuidoosten van Finland en in Bialowieza. Een vraag die hier centraal staat is: wat maakt nu dat die bosbodems zich zo kunnen ontwikkelen en hoe kan je daar als beheerder zo goed mogelijk op inspelen? Aan de hand van onderstaande negen vragen met antwoorden geven we u hierin meer inzicht.

Soil microorganisms evolved several strategies to compete for limited nutrients in soil. Bacteria of the genus Collimonas developed a way to exploit fungi as a source of organic nutrients. This strategy has been termed “mycophagy”. In this thesis, research is presented with a focus on two aspects of bacterial mycophagy: 1) Investigation of strategies and traits that are important for Collimonas bacteria to enable a mycophagous lifestyle, 2) Investigation of occurrence of mycophagy among other soil bacteria. Focusing on Collimonas bacteria, we find that several traits related to the mycophagous interaction with the fungal hosts, such as production of fungal inhibitors, are phylogenetically conserved. This implies that differentiation in lifestyles of Collimonas strains, is corresponding with phylogenetic distance. Furthermore, we show that collimonads are very motile in a soil-like matrix, especially when being confronted with low nutrient concentrations. This high motility can be used in order to effectively move towards oxalic acid (a metabolite exuded by a range of fungi for different purposes) in a concentration depended manner. Our results suggest that directed motility is an important trait, characterizing the mycophagous lifestyle of collimonads. In order to screen for other mycophagous bacteria besides collimonads, two baiting approaches (long- and short-term) were developed. With both approaches, we find fungal hyphae to be commonly colonized by specific communities of rhizosphere mycophagous bacteria. Furthermore, mycophagous colonizers show clear feeding preferences for fungal hosts. Interestingly, a surprisingly high amount of mycophagous bacteria belong to genera well known to harbor plant pathogenic strains. Considering the importance of mycophagous bacteria in the rhizosphere, we finally propose the “Sapro-Rhizosphere” concept. This concept states that a substantial amount of plant derived carbon that is channeled through rhizosphere fungi (primary consumers) might be finally consumed by mycophagous bacteria (secondary consumers). Taken together, by using molecular biological as well as microbiological methods, this thesis further extends our knowledge on the ecology of mycophagous Collimonas bacteria and highlights the importance of mycophagous bacteria in the rhizosphere.

Hoe verhoudt de rekolonisatie van infauna (diversiteit en aantallen) in het nieuwe gevormde sediment op de aangelegde vooroever op de Cluster 1 en 2 locaties in de Oosterschelde en Westerschelde zich tot de eerdere T0-, T1-, T2-,T3- en T4 monitoring en referentielocaties en hoe is de T0 situatie bij Cluster 3 locatie Wemeldinge in de Oosterschelde?

De bodem van een bos is bepalend voor het functioneren van het bos als productie- en ecosysteem. Het is het substraat waar organismen in leven en waar planten in wortelen. De bodem houdt vocht en nutriënten vast en levert deze aan planten en het bodemleven, terwijl planten organische stof aan de bodem leveren. De wijze waarop dit allemaal gebeurt, bepaalt in grote mate welke organismen er in en op voor kunnen komen en hoe die functioneren. De bodemorganismen en voedingstoestand van de bodem worden beïnvloed door beheer en externe factoren, zoals depositie. Kennis van de onderlinge relaties tussen de factoren die de bodemvruchtbaarheid bepalen of door de bodemvruchtbaarheid bepaald worden, is daarom van groot belang voor een duurzaam bosbeheer. Dit rapport bevat een verkenning van de kennis die er aanwezig is op dat gebied.

Ecological functions of earthworms in soil Walter S. Andriuzzi Abstract Earthworms are known to play an important role in soil structure and fertility, but there are still big knowledge gaps on the functional ecology of distinct earthworm species, on their own and in interaction with other species. This thesis investigated how earthworms affect soil biochemical and biophysical functioning, and other organisms such as plants and smaller soil organisms. Two field experiments with stable isotope tracers were performed to investigate how anecic earthworms (which feed on organic matter at the soil surface and dig deep burrows) transfer carbon and nitrogen from fresh plant litter into soil, and how this in turn affects soil organic matter composition, protists and nematodes. Another field experiment tested whether the anecic earthworm Lumbricus terrestris can counteract negative effects of intense rainfall on soil and plants (ryegrass). A greenhouse experiment was carried out to study how co-occurring earthworm species – two anecic and one endogeic (smaller, soil-feeding) – affect transfer of nitrogen from dung to soil and plants, nitrogen retention in soil, and plant growth. For the latter experiment, a method to produce herbivore (rabbit) dung triple-labelled with carbon, nitrogen and sulphur stable isotopes was developed. Overall, the findings highlight important functions of earthworms in carbon and nitrogen cycling, soil biophysical structure maintenance due to burrow formation, and resulting biotic interactions. A novel finding was that the sphere of influence of anecic earthworms in soil (the ‘drilosphere’) is a much larger biochemical and biological hotspot than hitherto assumed. Rapid movement of carbon and nitrogen from surface to soil thanks to anecic earthworm activity resulted in spatial heterogeneity in soil carbon content, organic matter composition, and density of smaller eukaryotes (e.g. bacterial-feeding protists). Evidence was found that distinct earthworm anecic species may have dissimilar effects on soil biochemistry and plant growth, and that both anecic and endogeic earthworms may feed on surface organic matter (dung). This shows that the validity of earthworm ecological groups depends on the function under study, and suggests that, for some research questions, species identity should not be neglected; other approaches to quantify ecological differences between species (e.g. functional traits) are appraised. Finally, L. terrestris was found to ameliorate the disturbance of intense rain on plants, giving evidence to the idea that some components of soil biodiversity may contribute to ecosystem stability in the face of disturbance.

Dit rapport geeft een samenvatting van de ‘state of the art’ kennis met betrekking tot de impact van bodemberoerende vistuigen en bespreekt de te verwachte effecten van de flyshoot methode in vergelijking met de andere vismethoden.

Vanwege het plan om de wateruitwisseling tussen het Grevelingenmeer en de Noordzee te vergroten met als doel de waterkwaliteit in het Grevelingenmeer te verbeteren, is er een onderbouwing nodig voor de zuurstofconcentratie die niet onderschreden zou moeten worden voor het bodemleven in het Grevelingenmeer. Op basis van een literatuurstudie is een inschatting gemaakt van grenswaarden voor het zuurstofgehalte voor verschillende soortgroepen zeedieren.

Soil microorganisms evolved several strategies to compete for limited nutrients in soil. Bacteria of the genus Collimonas developed a way to exploit fungi as a source of organic nutrients. This strategy has been termed “mycophagy”. In this thesis, research is presented with a focus on two aspects of bacterial mycophagy: 1) Investigation of strategies and traits that are important for Collimonas bacteria to enable a mycophagous lifestyle, 2) Investigation of occurrence of mycophagy among other soil bacteria. Focusing on Collimonas bacteria, we find that several traits related to the mycophagous interaction with the fungal hosts, such as production of fungal inhibitors, are phylogenetically conserved. This implies that differentiation in lifestyles of Collimonas strains, is corresponding with phylogenetic distance. Furthermore, we show that collimonads are very motile in a soil-like matrix, especially when being confronted with low nutrient concentrations. This high motility can be used in order to effectively move towards oxalic acid (a metabolite exuded by a range of fungi for different purposes) in a concentration depended manner. Our results suggest that directed motility is an important trait, characterizing the mycophagous lifestyle of collimonads. In order to screen for other mycophagous bacteria besides collimonads, two baiting approaches (long- and short-term) were developed. With both approaches, we find fungal hyphae to be commonly colonized by specific communities of rhizosphere mycophagous bacteria. Furthermore, mycophagous colonizers show clear feeding preferences for fungal hosts. Interestingly, a surprisingly high amount of mycophagous bacteria belong to genera well known to harbor plant pathogenic strains. Considering the importance of mycophagous bacteria in the rhizosphere, we finally propose the “Sapro-Rhizosphere” concept. This concept states that a substantial amount of plant derived carbon that is channeled through rhizosphere fungi (primary consumers) might be finally consumed by mycophagous bacteria (secondary consumers). Taken together, by using molecular biological as well as microbiological methods, this thesis further extends our knowledge on the ecology of mycophagous Collimonas bacteria and highlights the importance of mycophagous bacteria in the rhizosphere.

Dit rapport geeft een samenvatting van de ‘state of the art’ kennis met betrekking tot de impact van bodemberoerende vistuigen en bespreekt de te verwachte effecten van de flyshoot methode in vergelijking met de andere vismethoden.

Hoe verhoudt de rekolonisatie van infauna (diversiteit en aantallen) in het nieuwe gevormde sediment op de aangelegde vooroever op de Cluster 1 en 2 locaties in de Oosterschelde en Westerschelde zich tot de eerdere T0-, T1-, T2-,T3- en T4 monitoring en referentielocaties en hoe is de T0 situatie bij Cluster 3 locatie Wemeldinge in de Oosterschelde?

Vanwege het plan om de wateruitwisseling tussen het Grevelingenmeer en de Noordzee te vergroten met als doel de waterkwaliteit in het Grevelingenmeer te verbeteren, is er een onderbouwing nodig voor de zuurstofconcentratie die niet onderschreden zou moeten worden voor het bodemleven in het Grevelingenmeer. Op basis van een literatuurstudie is een inschatting gemaakt van grenswaarden voor het zuurstofgehalte voor verschillende soortgroepen zeedieren.

De bodem van een bos is bepalend voor het functioneren van het bos als productie- en ecosysteem. Het is het substraat waar organismen in leven en waar planten in wortelen. De bodem houdt vocht en nutriënten vast en levert deze aan planten en het bodemleven, terwijl planten organische stof aan de bodem leveren. De wijze waarop dit allemaal gebeurt, bepaalt in grote mate welke organismen er in en op voor kunnen komen en hoe die functioneren. De bodemorganismen en voedingstoestand van de bodem worden beïnvloed door beheer en externe factoren, zoals depositie. Kennis van de onderlinge relaties tussen de factoren die de bodemvruchtbaarheid bepalen of door de bodemvruchtbaarheid bepaald worden, is daarom van groot belang voor een duurzaam bosbeheer. Dit rapport bevat een verkenning van de kennis die er aanwezig is op dat gebied.

Een goed functionerende bodem van het bos is een van de belangrijke pijlers voor duurzaam bosbeheer. Een bosbeheerder leert dan ook al vroeg in zijn opleiding dat het zijn verantwoordelijkheid is om de mogelijkheden van de bodem voor de ontwikkeling van bos niet aan te tasten maar zo mogelijk te verbeteren. Een bosbodem kan zich daarbij onafhankelijk van het moedermateriaal op den duur ontwikkelen tot een drager van een bijzonder rijk ecosysteem. Bekend zijn de tropische regenwouden, waar het moedermateriaal extreem arm is, maar waar het bos zich op een flinterdunne laag bosbodem in ongekende dimensies en soortenrijkdom weet te handhaven en te ontwikkelen. Ook voor de gematigde streken bestaan voorbeelden van oude rijke bossen op ondergrond waar je dat in eerste instantie niet zou verwachten, zoals in het zuidoosten van Finland en in Bialowieza. Een vraag die hier centraal staat is: wat maakt nu dat die bosbodems zich zo kunnen ontwikkelen en hoe kan je daar als beheerder zo goed mogelijk op inspelen? Aan de hand van onderstaande negen vragen met antwoorden geven we u hierin meer inzicht.

Ecosysteemdiensten - meestal gedefinieerd als de voordelen die de mens geniet van ecosystemen - combineert twee werelden: milieu en economie. Het concept bestaat inmiddels al meer dan twintig jaar, maar was tot dusver nog maar weinig bekend. Dat is nu aan het veranderen. Wat hebben ecosysteemdiensten te bieden? Is het een tijdelijke hype of begin van een nieuw tijdperk in het milieudenken? En wat betekent dat dan voor het bodembeheer?

Sinds 1998 wordt de Triade gebruikt voor het schatten van locatiespecifieke ecologische risico's van bodemverontreiniging. In 2008 en 2009 is een proces-NEN ontwikkels voor ecologische risicobeoordeling. Ter ondersteuning hiervan is een evaluatie uitgevoerd van all in Nederland uitgevoerde Triade projecten.

Duurzaam bodembeheer richt zich op de instandhouding van een gezonde en productieve bodem, hier en nu - straks en elders. De mens profiteert van een gezonde bodem via de ecosysteemdiensten, zoals het vermogen om groei van gewassen te ondersteunen, om natuurontwikkeling te ondersteunen, en om het klimaat en onze leefomgeving aangenaam te houden. De bodembeheerder speelt hierbij een cruciale rol via ingrepen die de kwaliteit en de gezondheid van de bodem beïnvloeden, in positieve of in negatieve zin. Onderzoek belicht de relaties tussen bodembeheer en de prestaties van de bodem

Dit document is een samenvatting, met daarbij de beleidsrelevantie, van de wetenschappelijke publicatie ‘When does fishing lead to more fish? Community consequences of bottom trawl fisheries in demersal food webs ’ geschreven door Daniel van Denderen, Tobias van Kooten en Adriaan Rijnsdorp, gepubliceerd in Proceedings of the Royal Society B, vol. 280, no. 20131883 op 4 september 2013. Het doel van deze Nederlandstalige samenvatting is het ontsluiten van de conclusies uit deze publicatie voor een breder publiek, en het schetsen van de consequenties daarvan voor het Nederlandse visserij- en natuurbeheer.

Dit document is een samenvatting, met daarbij de beleidsrelevantie, van de wetenschappelijke publicatie ‘When does fishing lead to more fish? Community consequences of bottom trawl fisheries in demersal food webs ’ geschreven door Daniel van Denderen, Tobias van Kooten en Adriaan Rijnsdorp, gepubliceerd in Proceedings of the Royal Society B, vol. 280, no. 20131883 op 4 september 2013. Het doel van deze Nederlandstalige samenvatting is het ontsluiten van de conclusies uit deze publicatie voor een breder publiek, en het schetsen van de consequenties daarvan voor het Nederlandse visserij- en natuurbeheer.

Grondgebonden landbouw is afhankelijk van de ecosysteemdiensten die het natuurlijk kapitaal van de bodem levert. Een gezonde bodem maakt voedingsstoffen vrij, geeft water door, heeft een goede bodemstructuur en het vermogen om ziekten en plagen te onderdrukken. Door gebruik te maken van deze diensten kunnen boeren een aanzienlijke agrarische productie realiseren van een goede kwaliteit. Het bodemleven vormt hierbij een belangrijke spil. We hebben gegevens van 137 melkveehouderijbedrijven onderzocht op de vraag hoe het is gesteld met de bodemgezondheid onder verschillende typen bedrijven.

Dit is de titel van de inaugurele rede die op 14 februari 2013 heb gehouden in de aula van Wageningen University bij de aanvaarding van het ambt als buitengewoon hoogleraar Microbiële Bodemecologie. Onlangs is de gedrukte versie verschenen. In de rede wordt ingegaan op het belang van interacties tussen bodemmicro-organismen voor het functioneren van het bodemecosysteem en met name op de natuurlijk regulerende werking die microbiële interacties kunnen hebben op ziekteverwekkers in de bodem.

In this report recent scientific literature was analysed, focussing on systematic review papers to clarify the relationship between species diversity and the effectiveness and reliability of seven ecosystem services. For those services where a relation with species diversity was found, the importance of the Dutch National Nature Network (NNN) and the network of small natural elements (green infrastructure, GI) in the landscape was assessed. Results indicate that species diversity is important for ecosystem service effectiveness. However, reliability is not well studied. NNN and GI are important for ecosystem service effectiveness, but it is not yet possible to derive concrete guidelines on the required amount and spatial configuration of NNN and GI for optimal ecosystem service provisioning. Several suggestions have been made to acquire knowledge on ecosystem services that is needed to improve the implementation of ecosystem services in local landscape planning

Dit is de titel van de inaugurele rede die op 14 februari 2013 heb gehouden in de aula van Wageningen University bij de aanvaarding van het ambt als buitengewoon hoogleraar Microbiële Bodemecologie. Onlangs is de gedrukte versie verschenen. In de rede wordt ingegaan op het belang van interacties tussen bodemmicro-organismen voor het functioneren van het bodemecosysteem en met name op de natuurlijk regulerende werking die microbiële interacties kunnen hebben op ziekteverwekkers in de bodem.

Om ecosysteemdiensten te beoordelen zijn ook fysische en systeemgerichte indicatoren nodig. Dit rapport is de uitkomst van een multicriteria-analyse waarin de bruikbaarheid van indicatoren voor toepassing in een meetnet werd geschat door twaalf deskundigen in de bodemkunde, de bodemecologie en het agrarische bodemadvies. De indicatoren zijn ook bruikbaar voor metingen van het Natuurlijk Kapitaal van de bodem en om praktische instrumenten te ontwerpen waarmee het lokale bodembeheer en de gebiedsinrichting ondersteund kunnen worden.

Dit onderzoek is uitgevoerd in het kader van het EVF project Uitvoeringsprogramma Brede Visie duurzame visserij in de Waddenzee . Het rapport beschrijft de bevindingen van de verkenning Toekomst van de pulsvisserij in de Waddenzee. Het onderzoek is ook relevant voor pulsvisserij in de internationale Waddenzee en de Noordzeekustzone. Het onderzoek geeft antwoord op de vraag: Wat is de (potentiële) bijdrage van de garnalenpuls om te komen tot een gezonde garnalenvisserij en een rijke (Wadden)zee? Drie thema’s zijn hiervoor onderzocht: (1) wat is de ecologische meerwaarde van de garnalenpuls?, (2) Wat is de economische meerwaarde? en (3) Wat is de praktische inpasbaarheid van de techniek op de Waddenzee? Het rapport is opgesteld op basis van literatuurstudie, interviews en gesprekken met betrokkenen.

Grondgebonden landbouw is afhankelijk van de ecosysteemdiensten die het natuurlijk kapitaal van de bodem levert. Een gezonde bodem maakt voedingsstoffen vrij, geeft water door, heeft een goede bodemstructuur en het vermogen om ziekten en plagen te onderdrukken. Door gebruik te maken van deze diensten kunnen boeren een aanzienlijke agrarische productie realiseren van een goede kwaliteit. Het bodemleven vormt hierbij een belangrijke spil. We hebben gegevens van 137 melkveehouderijbedrijven onderzocht op de vraag hoe het is gesteld met de bodemgezondheid onder verschillende typen bedrijven.

De ambitie is om van het Nederlands Continentaal Plat (NCP) 10-15% van de bodem te beschermen tegen bodemberoering. Een belangrijk uitgangspunt in de Mariene Strategie is dat de genoemde maatregel voor de visserijsector tot een minimumlast beperkt dient te worden. Daartoe wordt in deze studie het model Marxan toegepast. De geanalyseerde scenario’s resulteren in ruimtelijke uitwerkingen waarbij de te sluiten zone en een schets van de visserijkosten worden gepresenteerd, en ook welke ecologische winst worden behaald.

Om ecosysteemdiensten te beoordelen zijn ook fysische en systeemgerichte indicatoren nodig. Dit rapport is de uitkomst van een multicriteria-analyse waarin de bruikbaarheid van indicatoren voor toepassing in een meetnet werd geschat door twaalf deskundigen in de bodemkunde, de bodemecologie en het agrarische bodemadvies. De indicatoren zijn ook bruikbaar voor metingen van het Natuurlijk Kapitaal van de bodem en om praktische instrumenten te ontwerpen waarmee het lokale bodembeheer en de gebiedsinrichting ondersteund kunnen worden.

De ambitie is om van het Nederlands Continentaal Plat (NCP) 10-15% van de bodem te beschermen tegen bodemberoering. Een belangrijk uitgangspunt in de Mariene Strategie is dat de genoemde maatregel voor de visserijsector tot een minimumlast beperkt dient te worden. Daartoe wordt in deze studie het model Marxan toegepast. De geanalyseerde scenario’s resulteren in ruimtelijke uitwerkingen waarbij de te sluiten zone en een schets van de visserijkosten worden gepresenteerd, en ook welke ecologische winst worden behaald.

Dit onderzoek is uitgevoerd in het kader van het EVF project Uitvoeringsprogramma Brede Visie duurzame visserij in de Waddenzee . Het rapport beschrijft de bevindingen van de verkenning Toekomst van de pulsvisserij in de Waddenzee. Het onderzoek is ook relevant voor pulsvisserij in de internationale Waddenzee en de Noordzeekustzone. Het onderzoek geeft antwoord op de vraag: Wat is de (potentiële) bijdrage van de garnalenpuls om te komen tot een gezonde garnalenvisserij en een rijke (Wadden)zee? Drie thema’s zijn hiervoor onderzocht: (1) wat is de ecologische meerwaarde van de garnalenpuls?, (2) Wat is de economische meerwaarde? en (3) Wat is de praktische inpasbaarheid van de techniek op de Waddenzee? Het rapport is opgesteld op basis van literatuurstudie, interviews en gesprekken met betrokkenen.

Het bodemecosysteem van het diepe, slibrijke, noordelijke deel van het NCP wordt momenteel nog niet beschermd. Dit type ecosysteem is aanwezig in de gebieden het Friese Front en de Centrale Oestergronden. Deze gebieden zijn door het Kabinet aangemerkt als zoekgebieden voor ruimtelijke beschermingsmaatregelen. In dit rapport richten we ons op de vraag: - Wat ontwikkelt zich aan habitatkarakteristieken, en vervolgens aan soorten, als je de gebieden sluit voor bodemberoerende visserij? Deze vraag is uitgediept middels een workshop met tien experts van zes Nederlandse organisaties met expertise op het gebied van o.a. mariene ecologie, geologie, morfologie, processen, taxonomie, Noordzee benthos, en impacts van menselijke activiteiten, waaronder visserij.

Disturbances play a great role in ecosystem functioning and, with the increasing anthropogenic activities, they have more and more influence on ecosystems. They have been studied for several decades but recovery, the ecological phenomenon following a disturbance, has seldom been the focus of research. In this thesis, I studied the impact of disturbances on the structure of soil and litter fauna communities and their ensuing recovery in varying environmental conditions, combined with the effect of productivity, life-history traits and community structure. I combined all the results to draw some conclusions on the main factors involved in recovery, how to improve recovery of ecosystems and how to make better predictions on recovery. In the second chapter of this thesis, I studied how the structure of soil and litter fauna communities from two climatically contrasting biomes was affected by a similar disturbance and how these communities recovered. I sampled litter macrofauna in a temperate and a boreal forest and, to be able to determine whether the communities had recovered, I created a “recovery index” that took into account the pre- and post-disturbance conditions of the disturbed and the control communities, taking into account natural variations. I hypothesised that the temperate communities would recover more rapidly due to the warmer temperatures and to higher species richness and abundance. Recovery was as fast in both biomes, which also had similar species richness. Contrary to my assumption, higher pre-disturbance species abundance did not favour the resistance of communities to the disturbance; on the contrary, high-abundance communities suffered a proportionally greater loss than other communities. Analyses based on life-history traits revealed that dispersal capabilities were the most relevant traits for species facing a disturbance and also for re-establishing. An unexpected factor that influenced the outcome of the disturbance was the litter layer, which, thick in the temperate forest and almost inexistent in the boreal one, protected the fauna of this former biome. The aim of my third chapter was to consider the main two theories of species assembly, the niche and neutral theory, in the context of a recovery. I considered these two theories not as mutually exclusive but as if they were at opposite ends of a stochasticity gradient. The neutral theory predicts recovered communities in a similar environment to be dissimilar from one another and the niche theory predicts the opposite, because, in this case, species assembly is driven by deterministic factors inherent to communities and to the environment. I used the same experiments as in the previous chapters and hypothesised that the more constraining environmental conditions of the boreal forest would lead to a species assembly rather driven by deterministic factors, with recovered communities more similar to each other than the temperate ones. These latter ones, from a less constraining environment, would be more dissimilar to each other. I found that the structure of each community before and one year after the disturbance was indeed more similar in the boreal forest. This would mean that, in low-productivity environments, the response of communities being less variable, it could be more easily predictable. In Chapter 4, I studied the structure of communities from a different perspective, using the density – body mass (DBM) relationship to detect changes in the structure of communities after a disturbance. I hypothesised that the slope of the relationship would be less steep if smaller organisms were mainly impacted or that it would be steeper if larger organisms were mainly impacted. By collecting the soil and litter fauna before, just after and again one and two months after a disturbance, I could establish that the DBM relationship reflected the changes of the structure of communities responding to modifications of the environment. In disturbed conditions, the slope of the DBM relationship of a community was less steep, because mainly the small organisms were impacted by the disturbance. I also showed that, at the very early stage of the recovery, the slope was even less steep, because of the large body mass of the first colonisers. This study confirmed the necessity to sample a broad spectrum of body masses and it was the first time that the DBM relationship was shown to be able to reflect changes of the structure of communities. I concluded by suggesting that it could be used for environmental biomonitoring. After the satisfying results of Chapter 4, I decided to test the ability of the DBM relationship to reflect different structures of communities living in environments varying by their productivity and subjected or not to a disturbance. I hypothesised that communities from low-productivity areas would have a less steep slope than high-productivity area communities and that disturbed communities would also have a less steep slope. To test this, soil and litter fauna were collected from a salt marsh at four elevation levels (hence subjected to varying sea inundation frequencies, from daily to annually), half of which were subjected to cattle grazing (i.e., the disturbance). I assumed that the least inundated sites were more productive and used the quantity of plant litter to confirm this. The only significant result was between the daily and annually inundated ungrazed areas, confirming that communities from high-productivity areas have a steeper DBM relationship slope. High productivity does not seem to equally affect all the trophic levels, certainly due to inefficient transfers of energy from one level to the other. In the synthesis, I suggested that recovery should first be properly defined to establish when a community has reached that stage and I advise to use pre- and post-disturbance states of control communities for that purpose. Besides, several environmental factors have to be taken into account instead of only focusing on one species or one ecosystem service, as I have showed that the species richness and abundance of communities, and the productivity and heterogeneity of the environment can influence the resistance and recovery of ecosystems. I also propose, in a first time, to study species assembly in constraining environments, where stochastic factors are limited, in order to obtain a better mechanistic understanding of the processes involved. As there is yet not such understanding, I suggest that managers in charge of environmental conservation rather use a phenomenological approach to quickly estimate outcomes of recovery.

Om vast te stellen of de doelen voor duurzamer bodemgebruik worden gehaald, kunnen indicatoren worden gebruikt. Op basis van de wetenschappelijke literatuur bleek dat aaltjes relevant zijn voor het bodemvoedselweb en de functionele biodiversiteit. Ook bleek dat aaltjes goede mogelijkheden bieden om als indicator te worden gebruikt. Om de indicator te kunnen gebruiken moet deze op de een of andere manier iets zeggen over het bodemleven (biodiversiteit) en bodemkwaliteit. Er werd veel tijd besteed aan de implementatie en kwaliteitscontrole van de DNA-testen. Uit eerdere ervaringen bleek namelijk dat het overzetten van DNA-testen uit laboratoriumomstandigheden naar routineomstandigheden niet zo eenvoudig was.

Disturbances play a great role in ecosystem functioning and, with the increasing anthropogenic activities, they have more and more influence on ecosystems. They have been studied for several decades but recovery, the ecological phenomenon following a disturbance, has seldom been the focus of research. In this thesis, I studied the impact of disturbances on the structure of soil and litter fauna communities and their ensuing recovery in varying environmental conditions, combined with the effect of productivity, life-history traits and community structure. I combined all the results to draw some conclusions on the main factors involved in recovery, how to improve recovery of ecosystems and how to make better predictions on recovery. In the second chapter of this thesis, I studied how the structure of soil and litter fauna communities from two climatically contrasting biomes was affected by a similar disturbance and how these communities recovered. I sampled litter macrofauna in a temperate and a boreal forest and, to be able to determine whether the communities had recovered, I created a “recovery index” that took into account the pre- and post-disturbance conditions of the disturbed and the control communities, taking into account natural variations. I hypothesised that the temperate communities would recover more rapidly due to the warmer temperatures and to higher species richness and abundance. Recovery was as fast in both biomes, which also had similar species richness. Contrary to my assumption, higher pre-disturbance species abundance did not favour the resistance of communities to the disturbance; on the contrary, high-abundance communities suffered a proportionally greater loss than other communities. Analyses based on life-history traits revealed that dispersal capabilities were the most relevant traits for species facing a disturbance and also for re-establishing. An unexpected factor that influenced the outcome of the disturbance was the litter layer, which, thick in the temperate forest and almost inexistent in the boreal one, protected the fauna of this former biome. The aim of my third chapter was to consider the main two theories of species assembly, the niche and neutral theory, in the context of a recovery. I considered these two theories not as mutually exclusive but as if they were at opposite ends of a stochasticity gradient. The neutral theory predicts recovered communities in a similar environment to be dissimilar from one another and the niche theory predicts the opposite, because, in this case, species assembly is driven by deterministic factors inherent to communities and to the environment. I used the same experiments as in the previous chapters and hypothesised that the more constraining environmental conditions of the boreal forest would lead to a species assembly rather driven by deterministic factors, with recovered communities more similar to each other than the temperate ones. These latter ones, from a less constraining environment, would be more dissimilar to each other. I found that the structure of each community before and one year after the disturbance was indeed more similar in the boreal forest. This would mean that, in low-productivity environments, the response of communities being less variable, it could be more easily predictable. In Chapter 4, I studied the structure of communities from a different perspective, using the density – body mass (DBM) relationship to detect changes in the structure of communities after a disturbance. I hypothesised that the slope of the relationship would be less steep if smaller organisms were mainly impacted or that it would be steeper if larger organisms were mainly impacted. By collecting the soil and litter fauna before, just after and again one and two months after a disturbance, I could establish that the DBM relationship reflected the changes of the structure of communities responding to modifications of the environment. In disturbed conditions, the slope of the DBM relationship of a community was less steep, because mainly the small organisms were impacted by the disturbance. I also showed that, at the very early stage of the recovery, the slope was even less steep, because of the large body mass of the first colonisers. This study confirmed the necessity to sample a broad spectrum of body masses and it was the first time that the DBM relationship was shown to be able to reflect changes of the structure of communities. I concluded by suggesting that it could be used for environmental biomonitoring. After the satisfying results of Chapter 4, I decided to test the ability of the DBM relationship to reflect different structures of communities living in environments varying by their productivity and subjected or not to a disturbance. I hypothesised that communities from low-productivity areas would have a less steep slope than high-productivity area communities and that disturbed communities would also have a less steep slope. To test this, soil and litter fauna were collected from a salt marsh at four elevation levels (hence subjected to varying sea inundation frequencies, from daily to annually), half of which were subjected to cattle grazing (i.e., the disturbance). I assumed that the least inundated sites were more productive and used the quantity of plant litter to confirm this. The only significant result was between the daily and annually inundated ungrazed areas, confirming that communities from high-productivity areas have a steeper DBM relationship slope. High productivity does not seem to equally affect all the trophic levels, certainly due to inefficient transfers of energy from one level to the other. In the synthesis, I suggested that recovery should first be properly defined to establish when a community has reached that stage and I advise to use pre- and post-disturbance states of control communities for that purpose. Besides, several environmental factors have to be taken into account instead of only focusing on one species or one ecosystem service, as I have showed that the species richness and abundance of communities, and the productivity and heterogeneity of the environment can influence the resistance and recovery of ecosystems. I also propose, in a first time, to study species assembly in constraining environments, where stochastic factors are limited, in order to obtain a better mechanistic understanding of the processes involved. As there is yet not such understanding, I suggest that managers in charge of environmental conservation rather use a phenomenological approach to quickly estimate outcomes of recovery.

Dit rapport bevat kennis en ervaring die nodig is voor brede introductie van variabel doseren van gewasbeschermingsmiddelen in de Nederlandse land- en tuinbouw. De resultaten komen uit Programma Precisielandbouwproject (PPL). Variabel doseren betekent het automatische aanpassen en toedienen van doseringen van middelen aan de plaatselijke behoefte binnen een perceel of gewas. Door enkele recente technische ontwikkelingen (positiebepalingstechnologie (GNSS), sensortechnologie en geavanceerde spuittechniek) komt variabel doseren van gewasbeschermingsmiddelen voor de praktijk binnen handbereik, met voordelen voor (bedrijfs)economie, ecologie en volksgezondheid.

Om vast te stellen of de doelen voor duurzamer bodemgebruik worden gehaald, kunnen indicatoren worden gebruikt. Op basis van de wetenschappelijke literatuur bleek dat aaltjes relevant zijn voor het bodemvoedselweb en de functionele biodiversiteit. Ook bleek dat aaltjes goede mogelijkheden bieden om als indicator te worden gebruikt. Om de indicator te kunnen gebruiken moet deze op de een of andere manier iets zeggen over het bodemleven (biodiversiteit) en bodemkwaliteit. Er werd veel tijd besteed aan de implementatie en kwaliteitscontrole van de DNA-testen. Uit eerdere ervaringen bleek namelijk dat het overzetten van DNA-testen uit laboratoriumomstandigheden naar routineomstandigheden niet zo eenvoudig was.

De stromingen in de Ooster-en Westerschelde zorgen lokaal voor erosie van oevers en geulwanden. Om dat proces tegen te gaan worden, op die locaties waar deze erosie de stabiliteit van de waterkering in gevaar brengt of de reeds bestaande oeverwerken ondermijnt, oevers beschermd door “bestortingen” uit te voeren. . In 2012 is geen volledige monitoring van alle locaties gepland, maar is besloten om op één locatie een vinger aan de pols te houden om de ontwikkeling van planten, dieren en metalen te kunnen blijven volgen. Het gaat hierbij om de locatie Zuidhoek - De Val / Zeelandbrug. Het doel van deze monitoring is het bepalen van de samenstelling en biodiversiteit van de aanwezige levensgemeenschappen op harde en zachte substraten, en de bepaling van de gehalten aan zware metalen in mosselen en oesters

Soil performs numerous functions, which allow us to produce food and feed and provide us with clean freshwater. These functions rely on the high diversity of organisms residing in soils. Within the high complexity of the soil food web, nematodes, worm-shaped animals belonging to the phylum Nematoda, are an informative group for assessing the status of a soil-dwelling community due to their ubiquity, abundance and trophic diversity. Although nematodes also possess several other assets favourable for a biological indicator of soil ecosystems (e.g. easy extractability, differential sensitivities to disturbances, ecological interpretability), their microscopic identification demands a considerable amount of expertise and time because of their relatively conserved morphology. Hence, the use of a molecular method for the identification and quantification of nematode assemblages has the potential to lift practical limitations and allows for more intensive sampling schemes. The aim of the research described in this thesis was to assess the suitability of molecular taxon-specific assays, developed on the basis of a phylum-wide molecular framework of 2,400 full-length small subunit ribosomal DNA sequences, for the monitoring of nematode assemblages in field experiments. The method was applied to monitor the impact of different types of disturbances on the soil food web, i.e. agricultural practices, invasive plant species and the effects of genetically modified crop (potato). The second chapter of this thesis presents the background of the molecular method and the results of its first field application. It demonstrates the suitability of this method for use in extensive field experiments and the results of this study reveal distinct seasonal fluctuations between nematode genera classified to belong to the same feeding type group. A distinct response of nematode genera within trophic groups – taxonomically diverse groups of nematodes having the nature of their main food source as a common denominator – was also observed in the study described in Chapter 3. In this chapter, a study was conducted to investigate the impact of an invasive plant species called Giant goldenrod (Solidago gigantea, native to North America) on the plant community as well as on different trophic levels of the soil food web. In addition to monitoring the nematode community, pH and fungal biomass were measured in plots invaded or uninvaded by Giant goldenrod in two contrasting habitats. The results revealed that, in addition to outcompeting native plant species, this invader also reduced pH and increased fungal biomass in the soil of both habitats. Based on the results concerning the nematode community, the impact on the soil food web seemed to be selective since the local increase of fungal biomass appeared to benefit only one fungivorous nematode lineage of the three present in the field. This suggests that invasion by Giant goldenrod only stimulates one part of the fungal community. Contrary to the preceding chapters, the effects of different disturbances on the nematode community were studied in an arable setting in chapters 4 and 5. Chapter 4 describes a field experiment in which the impact of biofumigation, a pest control measure, on the nematode community was assessed. Biofumigation is considered as an alternative for the use of synthetic fumigants and entails the incorporation of mulched brassicaceous plant material, which, upon de-compartmentalisation, releases general biocides called isothiocyanates. In our experiment, these compounds as well as their precursors could not be related to the effects observed for the nematode community. Therefore, changes in nematode assemblages are more likely to be related to the intense mechanical disturbance and green manure – the addition of a large quantity of fresh plant material to the topsoil – rather than the release of isothiocyanates from the plant material Chapter 5 presents a field experiment in which the possible belowground side effects of a waxy starch GM potato, a genetically modified plant blocked in its amylose biosynthesis, were investigated. The nematode community was monitored during the growing season of this GM variety, its parental line and four other conventional potato cultivars in two experimental fields. Although we observed clear effects of location and time, no GM-related effects were observed on the nematode community. Our results, in line with previous studies concerning the microbial community, indicate there are no observable, non-transient effects related to this particular GM trait on the soil food web during the growing season. Overall, the results presented in this thesis demonstrate that, first of all, the developed molecular approach is suitable as a tool for the quantitative monitoring of nematode assemblages in field experiments, and, secondly, how a molecular monitoring method based on nematode taxon-specific DNA motifs can be exploited to get new insights into the ecology of terrestrial nematodes and – more in general – into the ecological functioning of this obscure, highly biodiverse and poorly understood habitat below our feet.

Soil performs numerous functions, which allow us to produce food and feed and provide us with clean freshwater. These functions rely on the high diversity of organisms residing in soils. Within the high complexity of the soil food web, nematodes, worm-shaped animals belonging to the phylum Nematoda, are an informative group for assessing the status of a soil-dwelling community due to their ubiquity, abundance and trophic diversity. Although nematodes also possess several other assets favourable for a biological indicator of soil ecosystems (e.g. easy extractability, differential sensitivities to disturbances, ecological interpretability), their microscopic identification demands a considerable amount of expertise and time because of their relatively conserved morphology. Hence, the use of a molecular method for the identification and quantification of nematode assemblages has the potential to lift practical limitations and allows for more intensive sampling schemes. The aim of the research described in this thesis was to assess the suitability of molecular taxon-specific assays, developed on the basis of a phylum-wide molecular framework of 2,400 full-length small subunit ribosomal DNA sequences, for the monitoring of nematode assemblages in field experiments. The method was applied to monitor the impact of different types of disturbances on the soil food web, i.e. agricultural practices, invasive plant species and the effects of genetically modified crop (potato). The second chapter of this thesis presents the background of the molecular method and the results of its first field application. It demonstrates the suitability of this method for use in extensive field experiments and the results of this study reveal distinct seasonal fluctuations between nematode genera classified to belong to the same feeding type group. A distinct response of nematode genera within trophic groups – taxonomically diverse groups of nematodes having the nature of their main food source as a common denominator – was also observed in the study described in Chapter 3. In this chapter, a study was conducted to investigate the impact of an invasive plant species called Giant goldenrod (Solidago gigantea, native to North America) on the plant community as well as on different trophic levels of the soil food web. In addition to monitoring the nematode community, pH and fungal biomass were measured in plots invaded or uninvaded by Giant goldenrod in two contrasting habitats. The results revealed that, in addition to outcompeting native plant species, this invader also reduced pH and increased fungal biomass in the soil of both habitats. Based on the results concerning the nematode community, the impact on the soil food web seemed to be selective since the local increase of fungal biomass appeared to benefit only one fungivorous nematode lineage of the three present in the field. This suggests that invasion by Giant goldenrod only stimulates one part of the fungal community. Contrary to the preceding chapters, the effects of different disturbances on the nematode community were studied in an arable setting in chapters 4 and 5. Chapter 4 describes a field experiment in which the impact of biofumigation, a pest control measure, on the nematode community was assessed. Biofumigation is considered as an alternative for the use of synthetic fumigants and entails the incorporation of mulched brassicaceous plant material, which, upon de-compartmentalisation, releases general biocides called isothiocyanates. In our experiment, these compounds as well as their precursors could not be related to the effects observed for the nematode community. Therefore, changes in nematode assemblages are more likely to be related to the intense mechanical disturbance and green manure – the addition of a large quantity of fresh plant material to the topsoil – rather than the release of isothiocyanates from the plant material Chapter 5 presents a field experiment in which the possible belowground side effects of a waxy starch GM potato, a genetically modified plant blocked in its amylose biosynthesis, were investigated. The nematode community was monitored during the growing season of this GM variety, its parental line and four other conventional potato cultivars in two experimental fields. Although we observed clear effects of location and time, no GM-related effects were observed on the nematode community. Our results, in line with previous studies concerning the microbial community, indicate there are no observable, non-transient effects related to this particular GM trait on the soil food web during the growing season. Overall, the results presented in this thesis demonstrate that, first of all, the developed molecular approach is suitable as a tool for the quantitative monitoring of nematode assemblages in field experiments, and, secondly, how a molecular monitoring method based on nematode taxon-specific DNA motifs can be exploited to get new insights into the ecology of terrestrial nematodes and – more in general – into the ecological functioning of this obscure, highly biodiverse and poorly understood habitat below our feet.